《美国兰德公司:《可穿戴传感器技术及其在执法中的潜在应用》》

  • 来源专题:中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者: 李荣
  • 发布时间:2020-11-09
  • 近日,美国兰德公司发布《可穿戴传感器技术及其在执法中的潜在应用》报告,表明可利用可穿戴传感器技术(WST)识别高优先级需求,以改善官员的安全和健康。报告指出,目前的WST还未充分开发,无法用于整体的执法目的。尽管商业设备价格低廉且便携,但缺乏通知和支持决策所需的准确性和精确性。因此,短期重点应放在为使WST更适用于执法部门而做准备,让执法部门参与开发WST,并制定管理和监测数据的政策。报告建议,应向官员们介绍WST的多种用途和目的;进行试点测试,并收集经验反馈;尽早确定过程中的目标和结果;制定共享数据的策略和过程;开发有序或分阶段的方法,对经验证的WST进行实地评估;建立个人基准,以解决个人之间的差异;监测研究状态,管理执法和公众期望;对数据采用端到端的加密;为WST用户制定关于解释数据和度量标准的指导和教育。

  • 原文来源:;https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA108-7.html
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  • 《2016年可穿戴技术的13种趋势》

    • 来源专题:可穿戴技术
    • 编译者:高芳
    • 发布时间:2016-01-10
    • Fitbit公司在2016年是否会继续主导活动追踪器市场?消费者们将会为基于其活动跟踪器所收集数据得出的深刻见解买单吗?这些信息的安全性如何?可穿戴技术专家们回答了这些问题,并且对未来一年提出了其他预测。 在2015年的大部分时间内,Apple Watch主导了可穿戴设备市场,并且随着第二代Apple Watch预计在2016年的出现,可能会继续主导下去。Fitbit公司在新的一年里,也将可能会继续保有自己的市场。除了这两个几乎百分百确定外,专用活动追踪器以及健康与健身可穿戴设备的未来,仍不明朗。 对此,我们咨询了很多分析师、可穿戴技术制造商和该领域的其他专家们,请他们对2016年进行预测,并且总结提出了未来一年内的13种趋势。 1)可穿戴设备的受欢迎程度将会继续攀升。 据eMarketer 得知,2015年,美国18岁及以上的成年人中,有3950万人使用可穿戴设备,其中包括智能手表和健身追踪器,与2014年相比增长了57.7%。调查公司表示,这种增长趋势将持续到2016年及以后,预计到2018年将有8170万个成年人使用可穿戴设备。 2)智能手表不会扼杀专用活动追踪器 根据《华尔街日报》12月份的一篇文章报道,许多高科技行业的专家们预计,Apple Watch将是“专用活动追踪器的终结者,但这事实上并没有发生”。 依据CIO.com的一个姊妹公司IDC得知,在过去的两个季度内,苹果公司大约售出了750万只手表。而同一时期,Fitbit公司售出了大约920万台健身追踪器,超出2014年同期销量的两倍。 “很多人认为多功能设备将会打垮专用设备,” IDC公司的可穿戴设备和手机市场部门的研究经理Ramon Llamas说。“我不认为这将发生在2016年甚至未来几年内。它们是两种可以共存的产品。” 据Llamas介绍,消费者青睐于活动追踪器的相对购买可承受性,其价格通常从100美元到200美元不等。然而,他说,智能手表一般需要花费300美元或者更多,大多数人不认为这样的“价值定位依然存在”。“他们会问,‘智能手表可以为我提供智能手机不能实现的哪些功能?’” 3)Fitbit公司将仍然是活动追踪器之王 根据NPD集团2015年秋季的消费者与可穿戴设备报告显示,Fitbit是并将继续成为世界一流的活动追踪器品牌。报告中提到,从2015年2月到10月,Fitbit的市场份额增加了13个百分点,“并且它仍然是消费者唯一经常通过名字来订购的活动追踪器品牌,而不是仅仅通过比较特点或类型。” 4)对于Fitbit公司来说,竞争将会加剧 IDC估计,中国小米活动追踪器销售额的97%都产生于国内市场。然而,小米手环售价约为15美元。这远远低于最便宜的Fitbit产品——60美元的Zip,并且如果小米公司能够成功地扩展到国外市场,那么它将对Fitbit公司造成真正威胁。 然后是Garmin公司,该公司主要以其便携式导航设备而闻名,它是Fitbit公司的另一个潜在竞争对手。 “它专注于面向使用可穿戴设备进行跑步、高尔夫、游泳、徒步旅行和水上运动的市民运动员,这使该公司得以根深蒂固,”据IDC可知。“拥有深入而广泛的产品组合以及多重价位,Garmin公司已经占据有利地位,从而涵盖众多细分市场,并且通过其手环和手表的Vivo子品牌,不断满足增长的健身追踪器类别需求。” Garmin已经成为运动员们的普遍选择。根据Piper Jaffray公司在2015年11月针对211名美国运动员的调查显示,91%的运动员称其在跑步的时候会戴手表,并且这些人中的70%称 Garmin为他们的首选品牌。根据调查得知,Fitbit公司以73%的市场份额,成为这些佩戴专用健身手环人群的首选。 5)Fitbit将添加“先进传感器”来保持其竞争优势 Fitbit公司的首席执行官James Park,最近在《时代周刊》的一个专访中,透露了关于公司未来产品线的详情。 “我们肯定会推出配有先进传感器的设备,这些设备不仅可以帮助人们更准确地追踪今天正在进行的指标,而且也可以追踪其他额外指标,” Park表示。“我不能说得太具体,但肯定包括未来人们将会感兴趣的关于血压、压力或运动表现的更多统计指标,这些都是我们正在努力的方向,并且随着时间的推移,我们将继续推出新产品。” Park在《时代周刊》中称,Fitbit公司也“计划中断与时尚品牌Tory Burch的合作伙伴关系。”未来,第三方开发者也可以将自己的软件集成到更先进的Fitbit设备中。Park说,“我们将在某些方面允许第三方参与,从而保持人们手腕上的设备始终处于有电状态。” Fitbit公司的代表称,该公司“正在关注所有对于健康保健至关重要的需求,例如影响全球人类的活动量、睡眠、营养,以及和糖尿病、心脏病、肥胖症等慢性疾病相关联的因素,从而探寻怎样进一步帮助人类。” 6)可穿戴应用程序将变得更加复杂和昂贵 根据NPD 集团的互联情报总监Weston Henderek得知,活动追踪器制造商的应用程序,以及与设备兼容的第三方软件,将变得更加先进,并且它们将会结合饮食和不同的健身范畴。“应用程序将会利用活动追踪器中的传感器,并为人们提供基于云的信息存储库,以及给出关于如何增强体质的更多建议。” 然而,据Henderek得知,随着保持活动追踪器价格竞争力的压力越来越大,制造商在2016年想要获利将变得更难。他说,抵消利润率萎缩的方法,将是收取增值服务和数据的订阅月租费。一些公司已经这样做了。例如,Fitbit公司的高级会员,每年的费用为50美元,除其他基本功能外,高级会员还会享受个性化定制的为期12周的健身计划,并被提供更详细的睡眠报告 7)黑客将目标瞄准可穿戴设备 根据英特尔安全集团的网络安全和隐私部门主管Bruce Snell得知,随着可穿戴设备变得越来越流行,黑客们将会更频繁地瞄准这些设备。他说,可穿戴设备通常收集大量的简单数据,然后送到手机应用程序中进行处理。大部分设备都使用蓝牙LE技术,“这已遭受过一系列显而易见的安全漏洞,并且每个新版本上将可能产生更多漏洞。糟糕的可穿戴技术代码,将会创建一个后门来进入你的智能手机。” Windows 10的开始菜单 Windows 10的参考手册 在微软最新的操作系统中,了解新界面、特点和快捷键。 立即阅读 Snell预测在接下来的12到18个月内,一些领先的可穿戴设备将会受到危害,“以一种为‘鱼叉式网络钓鱼’攻击提供有价值数据的方式。”利用从健身跟踪器上绑定的运行中的应用程序所采集的GPS数据,例如,鱼叉式网络钓鱼者能够“假造一封电子邮件,让你更可能去打开。假如你跑步后在一家咖啡店逗留,攻击者利用GPS数据,就可以写一封电子邮件,内容为‘我猜您今天早上在咖啡店掉了这个’,并且包含一个链接到已感染的图像文件。” 根据ISACA的IT风险/回报晴雨表研究得知,将近四分之三的IT专业受访者认为,黑客通过活动追踪器等物联网设备攻击组织机构,其风险程度中等甚至偏高。据ISACA 的国际总裁兼Intralot信息安全部门主管Christos Dimitriadis可知,对于想要使用勒索软件的诈骗者而言,物联网设备更容易成为其便捷目标。 2016年,企业“将需要设置网络策略,来管理这些设备的访问级别,”Citrix 的首席安全战略家Kurt Roemer说。“员工将佩戴多种设备从而收集更多的数据,并且提高健身追踪等事物的精确度,这些都需要得到相应的管理。对于医疗保健等行业来说,设备不断地上传和发送数据,其信息被加密和拥有多重身份验证协议,将变得至关重要的,从而避免患者或黑客对业务的攻击。” 8)运动员们将迎来“智能服装” 据Juniper Research公司得知,健身可穿戴设备的收入,将会由2015年33亿美元增加到2020年100多亿美元。该研究公司在一份声明中表示,“三倍效应,在很大程度上,是受到手腕追踪器的销售驱动,与此同时,被专业运动队使用的成千上万的可连接服装,展示了可穿戴技术最先进的功能。” 据Juniper得知,“智能服装已经应用于训练监控,它也将成为未来观看赛事的一个重要组成部分,随着例如NFL与微软和斑马技术公司的联盟,将为球迷们了解每场比赛,生成实时可视化数据和新方式。” 根据NPD集团的Henderek得知,尽管对于普通消费者来说,智能服装的价值尚未显现,但这是一种具有持久力的趋势。“在职业运动中,追踪运动员所投入的运动量这一功能,可以帮助教练重新分配训练强度,并且有助于避免受伤,”他解释说。“确实有这样的数据需求。” 一些知名品牌已经为消费者提供“智能服装”。例如,据该公司介绍,Ralph Lauren的PoloTech衬衫(售价300美元),能够测量心率数据、呼吸深度、平衡性以及其他生物识别情况,并且将该信息从“蓝牙黑盒子”传输到iPhone或Apple Watch的应用程序中。 9)2016年将关注睡眠 目前,大部分高端活动追踪器,以某种方式经常自动地监控睡眠状况。然而,这些设备收集并反馈给相关应用程序或网站的数据,都是相当基本的,它主要只是告诉用户睡眠时间、醒来频率,以及深睡眠和浅休息的程度。 根据Henderek得知,随着可穿戴设备获得更多的传感器和处理能力,它们将开始提供更详细的睡眠状态信息。他说,将睡眠过程中快速眼动睡眠的度量指标和心率加以结合,将会帮助用户把这些点连接起来,从而使他们能够了解随时间推移的睡眠模式。 更广泛的各种类型的技术将会进入市场,这些技术旨在不仅追踪睡眠状况,而且也能够改善睡眠质量。据该公司介绍,例如“史无前例”的Nuyu睡眠系统(售价500美元),在用户上床时,调节其体温使之感到温暖,从而帮助其放松,之后冷却下来,从而提高睡眠质量。 10)Niche可穿戴设备将会变得司空见惯 用于特定用途并配有传感器设计的更多可穿戴设备,将会在2016年被推出。Neatamo June女式手链(售价129美元)已经上市,它通过手机应用程序,能够测量日照强度,并且提供防晒霜使用建议,从而防止紫外线伤害。“这是一款能够真正降低全球黑色素瘤发病率的设备,” IEEE 成员兼Texas A&M 大学副教授Roozbeh Jafari说。“另外,它外观看起来时尚,这表明其顺利进入市场已经成功了一半。” 11)活动追踪器将会提醒更多的人站起来 如果Apple Watch的佩戴者,连续坐50分钟,该手表会震动,从而提醒他们站起来去四处运动。(这个站起来的提醒功能,可以被暂停或静音。)Henderek说,一些专用活动追踪器已经具备类似的功能,包括Garmin的vivosmart HR(售价150美元),并且2016年将有更多的可穿戴技术和活动追踪器,也会具备该提醒功能。 12)传统手表制造商将添加“智能”元素 2015年,一种被称为“连接计时器”的新型手表,开始激增。这些小创新是在传统手表中附加了某些技术,比如从智能手机中接收通知和追踪步数等功能。当前的实例包括Timex Metropolitan+(售价125美元起)和Guess Connect(售价约400美元)。据Henderek介绍,2016年,专注于附加技术的手表制造商,将会推出混合设备。 13)未来的可穿戴设备将减少可穿戴性 据可穿戴制造商Mio Global的首席执行官 Liz Dickinson介绍,这可能需要占用超过2016年一整年的时间,但是可穿戴技术将会最终让位于植入技术。今天的可穿戴技术“是一种过渡技术,其最终目标是在人体中实现完全整合并植入,”她说。“未来,我们将变得比以往更加互联,并且我们所处的环境也会通过嵌入体内的一种新型系统,进行自动调整,以适应我们的生理、情绪和身体的需要。”
  • 《工程师们为植物制造可穿戴传感器,以测量农作物的用水量。》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-01-31
    • 爱荷华州立大学的研究人员开发了这些“植物纹身传感器”,以实时测量农作物的用水量。美国爱荷华州立大学的植物学家Patrick Schnable很快描述了他如何测量两种玉米植株的时间,将水从根部移动到较低的叶子上,然后移到叶子上。 这不是技术上的,精确的,海报上的谈话。这是一名研究人员,致力于开发一种新型的、低成本的、易于制作的、以石墨烯为基础的传感器-磁带,可以附着在植物上,并能向研究人员和农民提供新的数据。 他说:“有了这样的工具,我们就可以开始培育更有效地使用水的植物。”“这是令人兴奋的。我们以前做不到。但是,一旦我们能够测量一些东西,我们就能开始理解它。 让这些水测量成为可能的工具是一个微小的石墨烯传感器,可以用胶带粘在植物上——研究人员将其命名为“植物纹身传感器”。石墨烯是一种神奇的材料。它是一个碳的蜂窝,只是一个原子的厚度,它能很好地导电和加热,而且它是坚固和稳定的。在这项研究中,石墨烯带技术也被用于生产可穿戴的应变和压力传感器,包括内置在“智能手套”内的传感器,用来测量手部运动。 研究人员描述了各种各样的传感器,以及“基于石墨烯的纳米材料的简单和通用的方法”,在《高级材料技术》杂志2017年12月刊封面上的一篇论文中创建了柔性传感器。 这项研究主要是由爱荷华州的植物科学研究所的教师学者计划资助的。 梁东,爱荷华州电气和计算机工程副教授,是该论文的主要作者和技术开发人员。Seval Oren是一名电子和计算机工程专业的博士生,也是帮助开发传感器制造技术的合作者之一。帮助测试传感器应用的合著者是Schnable,爱荷华州的植物科学研究所所长,Charles F. Curtiss著名的农业和生命科学教授,爱荷华州玉米促进委员会捐赠的遗传学主席和农业企业家的贝克学者;以及土木、建筑和环境工程教授哈利·塞兰(Halil Ceylan)。 “我们正在尝试制造更便宜、性能更佳的传感器,”Dong说。 为了做到这一点,研究人员已经开发出了一种在磁带上制作复杂石墨烯图案的过程。Dong说,第一步是在聚合物块的表面形成锯齿状图案,要么是成型工艺,要么是3d打印。工程师们将液体石墨烯溶液涂在木块上,填入缩进的图案。他们用胶带去除多余的石墨烯。然后他们用另一条带子把石墨烯图案拉掉,在磁带上创建一个传感器。 这个过程可以产生精确的图案,只有500万分之一米宽——仅仅是普通人类头发直径的二十分之一。Dong说,这样小的模式可以提高传感器的灵敏度。 举个例子,这个过程产生了一个详细的图像,显示爱荷华州的飓风吉祥物的直径小于2毫米。“我认为这可能是最小的气旋,”董说。 “这个制作过程非常简单,”董说。“你只是用磁带来制造这些传感器。成本仅为美分。 在植物研究方面,传感器是用氧化石墨烯制成的,这种材料对水蒸气非常敏感。水蒸汽的存在改变了材料的导电性,可以通过量化来精确测量叶片的蒸腾作用(水蒸气的释放)。 Dong说,这种植物传感器已经在实验室和试验田试验中成功地进行了测试。 美国农业部农业和粮食研究计划的一项新的3年、472,363美元的拨款将支持对玉米作物的水运进行更多的实地测试。爱荷华州农学副教授、土壤科学教授威廉·t·弗兰肯伯格将领导该项目。联合调查人员包括董建华和Schnable。 爱荷华州立大学研究基金会已经申请了传感器技术的专利。研究基金会还授予一个选项来商业化EnGeniousAg——艾姆斯的技术创业公司创办的盾,Schnable,可以见到效果和詹姆斯•Schnable农学的助理教授布拉斯加-林肯大学的园艺,合作者在另一个爱荷华州传感器项目引发了公司成立(Patrick Schnable的儿子)。 “迄今为止我们测试过的基于磁带的传感器最令人兴奋的应用是植物传感器,”Dong说。“对于植物来说,可穿戴电子传感器的概念是全新的。”而且植物传感器非常微小,它们可以检测植物的蒸腾作用,但它们不会影响植物生长或作物生产。 但这并不是所有传感器都能做到的。该技术可以为各种各样的应用“开辟一条新路线”,作者在他们的论文中写道,包括用于生物医学诊断的传感器,用于检查建筑物的结构完整性,用于监测环境,以及在适当的修改之后,用于检测农作物的疾病或杀虫剂。 —— 文章发布于2018年1月4日